1. آزمایش افتادن گوی فولادی چیست؟

آزمایش افتادن گوی فولادی یک روش آزمایشی اصلی برای ارزیابی مقاومت ضربه ای محصولات و مواد است. با شبیه سازی سقوط آزاد یک گوی فولادی از ارتفاع مشخص، توانایی شیء مورد آزمایش را برای مقاومت در برابر ضربه به طور دقیق اندازه گیری می کند. این آزمایش که به طور گسترده در صنایع الکترونیک، بسته بندی، مصالح ساختمانی، اسباب بازی و سایر صنایع استفاده می شود، برای تأیید مقاومت ضربه ای محصولات در حین حمل و نقل، استفاده یا افتادن تصادفی طراحی شده است و از کیفیت محصول و ایمنی عملیاتی اطمینان حاصل می کند.

این آزمایش طیف گسترده ای از اشیاء، از جمله محصولات نهایی مانند تلفن های همراه، لامپ ها و لوازم برقی کوچک، مواد بسته بندی مانند کارتن و فوم بافر، و اجزایی مانند پانل های شیشه ای و محفظه های پلاستیکی را پوشش می دهد. این آزمایش تشخیص می دهد که آیا اشیاء مورد آزمایش تحت تأثیر ضربه دچار آسیب، تغییر شکل یا خرابی عملکرد می شوند یا خیر، و مبنای اصلی را برای تکرار محصول و کنترل کیفیت فراهم می کند.

2. اصل آزمایش اصلی: کمیت سازی علمی مقاومت در برابر ضربه

آزمایش افتادن گوی فولادی بر اساس اصل سقوط آزاد انجام می شود و شامل انداختن یک گوی فولادی با وزن مشخص از ارتفاع از پیش تعیین شده بر روی سطح نمونه مورد آزمایش است که سناریوهای ضربه ای را که مواد ممکن است در کاربردهای عملی با آن مواجه شوند، کاملاً تکرار می کند. در لحظه ضربه، انرژی جنبشی گوی فولادی به سرعت به نمونه منتقل می شود و آن را در معرض یک نیروی ضربه ای آنی قرار می دهد. بسته به خواص مواد، نمونه ممکن است دچار تغییر شکل الاستیک، تغییر شکل پلاستیک، ترک خوردگی یا حتی خرد شدن شود.

با مشاهده و اندازه گیری آسیب نمونه پس از ضربه (مانند ایجاد و گسترش ترک ها، تغییر شکل، درجه آسیب و غیره) و ثبت پارامترهای کلیدی در طول ضربه (مانند انرژی ضربه و حداکثر نیروی ضربه)، می توان مقاومت ضربه ای مواد را به طور علمی کمیت کرد. انرژی ضربه با استفاده از فرمول کلاسیک محاسبه می شود: E=mgh، که در آن E نشان دهنده انرژی ضربه (واحد: ژول، J)، m جرم گوی فولادی (واحد: کیلوگرم، kg)، g شتاب ناشی از گرانش (تقریباً 9.8 متر بر مجذور ثانیه) و h ارتفاع افتادن (واحد: متر، m) است.

این فرمول به وضوح نشان می دهد که انرژی ضربه متناسب با جرم گوی فولادی و ارتفاع افتادن است. آزمایش کنندگان می توانند این دو پارامتر اصلی را به طور انعطاف پذیر تنظیم کنند تا محیط های ضربه ای با شدت های مختلف را شبیه سازی کنند و به طور دقیق با نیازهای آزمایشی متنوع صنایع مختلف مانند الکترونیک، مصالح ساختمانی و اسباب بازی مطابقت داشته باشند.

3. تجهیزات اصلی: اجزای کلیدی دستگاه ضربه گوی افتادن

دستگاه ضربه گوی افتادن، حامل اصلی آزمایش افتادن گوی فولادی است و طراحی ساختاری آن مستقیماً دقت و قابلیت اطمینان نتایج آزمایش را تعیین می کند. اجزای اصلی آن شامل چهار ماژول زیر است:

3.1 گوی فولادی: یک منبع ضربه دقیق و قابل کنترل

به عنوان منبع ضربه اصلی آزمایش، اندازه و وزن گوی فولادی کاملاً با استانداردهای بین المللی و مشخصات صنعت مطابقت دارد تا از تکرارپذیری و قابلیت مقایسه نتایج آزمایش اطمینان حاصل شود. گوی فولادی که معمولاً از فولاد پرکربن ساخته می شود، هم سختی بالایی دارد و هم عملکرد ضربه ای پایداری دارد. می توان جرم های مختلف (مانند 100 گرم، 500 گرم، 1 کیلوگرم، 10 کیلوگرم) و قطرهای مربوطه را با توجه به نیازهای آزمایش انتخاب کرد.

به عنوان مثال، استانداردهای بین المللی مانند IEC60598-1، IEC60950-1، AS-NZS61439.4 و IEC60601-1 به وضوح استفاده از یک گوی فولادی 500 گرمی با قطر 50 میلی متر را از ارتفاع 1.3 متری برای تأیید استحکام مکانیکی محصولاتی مانند لامپ ها و پانل های شیشه ای مشخص می کنند. در برخی از استانداردهای خاص صنعت، یک گوی فولادی 10 کیلوگرمی از ارتفاع مشخصی انداخته می شود تا آزمایش مقاومت ضربه ای سطوح IK12 تا IK20 از طریق تبدیل انرژی تکمیل شود.

3.2 الکترومغناطیس: زمان بندی افتادن را دقیقاً کنترل کنید

عملکرد اصلی آن جذب و رها کردن گوی فولادی است و زمان بندی افتادن از طریق یک سیستم کنترل الکترونیکی به طور دقیق کنترل می شود. الکترومغناطیس باید نیروی جذب کافی داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که گوی فولادی در مرحله آماده سازی آزمایش محکم ثابت شده است و شل یا منحرف نمی شود. در لحظه رها شدن، باید به سرعت جذب شود تا از تداخل با سرعت اولیه افتادن گوی فولادی جلوگیری شود و از دقت انرژی ضربه اطمینان حاصل شود.

3.3 میله افتادن: ارتفاع افتادن را دقیقاً تنظیم کنید

این میله عملکردهای اصلی پشتیبانی از گوی فولادی و تنظیم ارتفاع افتادن را بر عهده دارد. معمولاً از مواد میله ای مستقیم با دقت بالا ساخته شده است و دارای مقیاس های واضحی بر روی سطح است. این میله همراه با ابزارهای کالیبراسیون حرفه ای مانند متر نواری و مربع، می تواند تنظیم دقیق ارتفاع افتادن را برای برآورده کردن الزامات متفاوت استانداردهای مختلف برای ارتفاع آزمایش محقق کند.

3.4 دستگاه ثابت کننده نمونه: یک پایه آزمایش ایمن و پایدار 

یک میز آزمایش سفارشی با توجه به شکل و اندازه نمونه طراحی شده است تا اطمینان حاصل شود که نمونه در طول آزمایش بدون انحراف جابجایی محکم ثابت شده است. میز آزمایش مجهز به نرده هایی در اطراف است تا به طور موثر از غلتیدن گوی فولادی و آسیب رساندن به افراد یا آسیب رساندن به تجهیزات اطراف پس از افتادن جلوگیری شود و هم ایمنی آزمایش و هم پایداری محیطی را در نظر می گیرد.

4. راه حل انحصاری PEGO: کارآمد، دقیق و کم هزینه

آزمایش افتادن گوی فولادی یک وسیله کلیدی برای شرکت ها برای تحقق ارزیابی کمی کیفیت محصول است. این نه تنها می تواند پشتیبانی داده ها را برای تحقیق و توسعه محصول و تکرار فراهم کند، بلکه تضمین استفاده قابل اطمینان تری را برای مصرف کنندگان نهایی ارائه می دهد. PEGO با هدف قرار دادن نیازهای اصلی آزمایش شرکت ها، یک دستگاه افتادن گوی فولادی حرفه ای را برای کمک به مشتریان در تکمیل آزمایش به طور کارآمد طراحی کرده است.

با توجه به اینکه برخی از شرکت ها هم به آزمایش افتادن گوی فولادی و هم به نیازهای آزمایش رتبه بندی IK نیاز دارند، PEGO به طور نوآورانه یک دستگاه یکپارچه را راه اندازی کرده است که دو عملکرد آزمایش را در یک دستگاه ترکیب می کند. این نه تنها هزینه های تهیه تجهیزات و اشغال سایت شرکت را به میزان زیادی کاهش می دهد، بلکه تحقق فشرده سازی فرآیند آزمایش را نیز محقق می کند و تشخیص را جامع تر و کارآمدتر می کند.

اگر به یک راه حل حرفه ای آزمایش افتادن گوی فولادی نیاز دارید، لطفاً در هر زمان با PEGO تماس بگیرید. ما راه حل های سفارشی و پشتیبانی فنی همه جانبه را در اختیار شما قرار خواهیم داد!